JP2002181121A - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両上下方向及び左右方向の静ばね特性が高
く、左右方向の振動の伝播を押えて低周波数のロードノ
イズを低減できる液体封入式防振装置を提供する。 【解決手段】 液体封入式防振装置１０は、内筒金具１
１と、内筒金具の外側に離間して同軸状に配設される外
筒金具４０と、内筒金具と外筒金具の軸方向両端側にて
内筒金具及び外筒金具間を周方向全周にわたって連結す
る一対の側壁部３１と、両側壁部間を軸方向かつ上下方
向に延びて側壁部と内筒金具及び外筒金具間を連結する
上下一対の垂直腕部３２と、側壁部間を軸方向かつ水平
方向に延びて側壁部と内筒金具及び外筒金具間を連結す
る左右一対の水平腕部３３とを有し、外筒金具との間に
上下左右に液体が封入される４個の液室４４，４５を形
成するゴム弾性体３０と、垂直腕部の外筒金具との境界
領域の一部にて周方向に延びて左右方向の液室間を連通
する上下一対のオリフィス通路４６，４７とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の車輪側部材
に一端にて固定されて横方向に延びるサスペンションア
ームと、サスペンションアームの他端側が固定される車
体側取付部材との間に介装されて、両者を弾性的に連結
する液体封入式防振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のサスペンション機構の一例として
は、図１２及び図１３に概略的に示すように、車輪側部
材１に固定されて上方向に延びて車体側Ｂ１に固定され
るショックアブソーバ２と、横方向に延びて車体側Ｂ２
の取付部材３に固定されるサスペンションアーム４と、
サスペンションアーム４に固定されて車両の前方側に延
びて車体側Ｂ３の取付部材５に固定されるスタビライザ
ーバー６とを備えたものが知られている。このタイプの
サスペンションアーム４は、軸心が車両の前後方向に向
いて配設された防振装置７を介して取付部材３に固定さ
れている。そして、ここで用いられる防振装置７として
は、上下方向のみならず左右方向の剛性が高いすなわち
静ばね定数が高いことが必要である。そのために、この
種の防振装置としては、従来は、内筒金具と外筒金具と
の間の空間全体にゴム弾性体が充填された上下方向、左
右方向共に剛性の高いものが使用されていた。

【０００３】しかし、この防振装置では、左右方向の動
ばね定数も高いため、左右方向の振動に伴う１００Ｈｚ
近辺の低周波数のロードノイズが大きくなり、車両の乗
り心地を低下させるという問題がある。これに対して、
内筒金具と外筒金具間を上下方向に延びる弾性体腕部を
設けて左右方向に一対の液室を形成すると共に弾性体腕
部の外周側にオリフィス通路を設けた液体封入式防振装
置を用いることによって、左右方向の動ばね定数を低く
できるので、上記低周波数の左右方向の振動入力による
ロードノイズを低減することが可能である。しかし、こ
のタイプの液体封入式防振装置の場合、左右方向の静ば
ね定数が低くその剛性が低いため、左右方向の剛性が高
い必要があるという上記用途の防振装置に要求される条
件を満たすことができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した問題
を解決しようとするもので、車両上下方向及び左右方向
の静ばね定数が高く、しかも左右方向の振動の伝播を押
えてそれに伴う低周波数のロードノイズを低減できる液
体封入式防振装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、上記請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、車両
の車輪側部材に一端にて固定されて横方向に延びるサス
ペンションアームと、サスペンションアームの他端側が
取り付けられる車体側取付部材との間に、軸方向が車両
の前後方向に向いた状態で介装されて、サスペンション
アームと車体側取付部材とを弾性的に連結する液体封入
式防振装置であって、サスペンションアーム及び車体側
取付部のうちのいずれか一方に固定される筒状の内筒金
具と、内筒金具の外側に離間して同軸状に配設されて、
サスペンションアーム及び車体側取付部の他方に固定さ
れる筒状の外筒金具と、内筒金具と外筒金具の軸方向両
端側にて内筒金具及び外筒金具間を周方向全周にわたっ
て連結する一対の側壁部と、一対の側壁部間を軸方向に
かつ上下方向に延びて一対の側壁部と内筒金具及び外筒
金具間を連結する上下一対の垂直腕部と、一対の側壁部
間を軸方向にかつ横方向に延びて一対の側壁部と内筒金
具及び外筒金具間を連結する左右一対の水平腕部とを有
し、外筒金具との間に上下左右に液体が封入される４個
の空間である液室を形成する弾性体部と、上下一対の垂
直腕部の外筒金具との境界領域にて、所定幅で周方向に
延びて左右方向の一対の液室間を連通させる上下一対の
オリフィス通路とを設けたことにある。

【０００６】上記のように構成した請求項１の発明にお
いては、液体封入式防振装置は、軸心が車両の前後方向
に向いて配置された状態で、上下方向の静ばね定数は、
弾性体の上下一対の垂直腕部によって高くされており、
また左右方向の静ばね定数は、弾性体の左右一対の水平
腕部によって高くされている。さらに、左右方向の低周
波数の振動入力に対して、上下一対の垂直腕部に設けた
オリフィス通路を通して左右の液室の液体が流通し、こ
の液体の流通によるオリフィス通路における液柱共振作
用により、左右方向の動ばね定数を低くすることがで
き、車輪側からサスペンションアームを通して伝播され
た左右方向の振動を効果的に減衰させることができる。

【０００７】また、上記請求項２に記載の発明の構成上
の特徴は、前記請求項１に記載の液体封入式防振装置に
おいて、一対の水平腕部の上側面及び下側面を軸心方向
に向けて傾斜させ、水平腕部の周方向の肉厚を軸心に向
けて小さくなるようにしたことにある。このように、水
平腕部の周方向の肉厚を軸心向けて小さくなるようにし
たことにより、左右方向の弾性体部の剛性を損なうこと
なく、液室の容積をより広く確保することができる。

【０００８】また、上記請求項３に記載の発明の構成上
の特徴は、前記請求項１又は請求項２に記載の液体封入
式防振装置において、一対のオリフィス通路の軸方向の
幅及び／又は周方向の長さを、それぞれ異ならせたこと
にある。このように上下のオリフィス通路の容積を異な
らせたことにより、それぞれのオリフィスに応じた共振
周波数のピークが２箇所に形成されることになり、それ
に対応して低周波数域で動ばね定数の低下する箇所が２
箇所発生する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を用いて説明する。図１及び図２は、同実施形態
である車両サスペンションにおけるサスペンションアー
ムを車体側取付部材に連結するための液体封入式防振装
置を、側面及び正面から見た横断面図及び縦断面図によ
り示したものである。また、図３〜図７は、液体封入式
防振装置１０の外筒金具を除いた中間成形品を側面図、
正面図、平面図、横断面図及び縦断面図により示したも
のである。

【００１０】液体封入式防振装置１０は、パイプ状の金
具である内筒金具１１と、内筒金具１１の外側に離間し
て同軸状に配設された略筒状の中間金具２０と、中間金
具２０と内筒金具１１の間を連結すると共に、周方向の
４箇所に凹部を設けたゴム弾性体３０と、中間金具２０
の外周に薄肉のゴムシール部４１を介して固定され、４
箇所の凹部を液室４４，４５に形成すると共に、液室間
を連通させる一対のオリフィス通路４６，４７を形成す
る外筒金具４０とを備えている。この液体封入式防振装
置１０は、図１２及び図１３に示すように、軸心を車両
の前後方向に向けて配置され、外筒金具４０がサスペン
ションアーム４に固定され、内筒金具１１が車体側取付
部材３に固定されることにより、サスペンションアーム
３を車体側Ｂ２に対して防振支持させるようになってい
る。なお、液体封入式防振装置の上下び左右方向につい
ては、防振装置の車両への取付状態において車両の上下
方向及び左右方向に合わせることとし、以下の説明でも
同様である。

【００１１】内筒金具１１は、円筒パイプ形状で、その
両端側を除く中間部分の外周側が径方向外方にわずかに
膨出しており、両端側より肉厚になっている。中間金具
２０は、金属薄板製であり、図１，図２に示すように、
軸方向長さが内筒金具１１の肉厚の中間部分と略同一長
さになっている。中間金具２０は、軸方向の両側に同軸
状に位置する所定幅の環状一対のリング部２１と、両リ
ング部２１間にて径方向にそれぞれ９０°隔てた上下及
び左右位置に配置されて軸方向に平行に延び、両リング
部２１を一体的に連結する長尺板状の上下一対の連結部
２２と、左右一対の連結部２３とを備えている。連結部
２２，２３は、リング部２１との連結部分において軸心
方向に傾斜しており、リング部２１に対して全体として
わずかに縮径されており、リング部２１間を区画するこ
とによりリング部２１間に周方向に配列された４個の窓
部を形成している。

【００１２】ゴム弾性体３０は、図１，図２に示すよう
に、リング部２１と内筒金具１１間を軸直角方向の略全
周にわたって連結する厚肉の一対の側壁部３１と、一対
の側壁部３１間を４本の連結部２２，２３に延びて軸方
向に延び、各連結部２２，２３と内筒金具１１の間を上
下及び左右方向に連結する平板状の一対の垂直腕部３２
及び水平腕部３３を設けている。垂直腕部３２及び水平
腕部３３は、連結部２２，２３の外側面を被覆してお
り、その外側面はリング部２１の外側面と略面一になっ
ている。この側壁部３１と各一対の垂直腕部３２及び水
平腕部３３に囲まれて、中間金具２０の４つの窓部に開
口する上方の左右一対の凹部３４と、下方の左右一対の
凹部３５とが設けられている。

【００１３】垂直腕部３２は、左右方向の幅が略同一幅
になっており、中間金具２０の一対の連結部２２の径方
向外側部分において、軸方向の中間部で径方向両端間の
部分が除去されて上下一対の溝部３６，３７になってい
る。各溝部３６，３７はそれぞれ左右一対の凹部３４，
３５に連通している。水平腕部３３は、上側面及び下側
面が外周側から軸心方向に向けて傾斜しており、径方向
の肉厚が軸心に向かうに従って減少するようになってい
る。これにより、上記凹部３４，３５の体積が大きくな
るようにされる。

【００１４】このゴム弾性体３０は、内筒金具１１及び
中間金具２０を成形型（図示しない）にセットした状態
で加硫成形を行うことにより、図３〜図７に示すよう
に、中間品であるゴム加硫成形品Ｍの形成と一体で形成
される。なお、成形型の型合わせ面をゴム加硫成形品Ｍ
の水平面側に配置することにより、ゴム弾性体３０の垂
直腕部３２側にバリが形成されることがなく、そのた
め、溝部３６，３７により形成されるオリフィス通路４
６，４７の通路上に障害物は形成されずに液体の流通が
円滑に行われ、液体封入式防振装置の液柱共振作用を妨
げることがない。

【００１５】外筒金具４０は、薄肉大径の金属パイプで
あり、外径が中間金具２０の外径よりわずかに大きく、
かつ軸方向長さが中間金具２０よりわずかに長く、その
内壁面には薄肉のゴムシール部４１が加硫成形により取
り付けられている。外筒金具４０は、図１及び図２に示
すように、ゴム加硫成形品Ｍの外周にゴムシール部４１
を介して配設され、絞り加工が施されることにより中間
金具２０に固定されている。さらに、外筒金具４０は、
中間金具２０の両端からのはみ出し部分が軸心に向けて
折り曲げられて中間金具２０の両端に当接した一対の曲
げ部４２になっており、外筒金具４０は曲げ部４２によ
って軸方向へ移動不能にされている。

【００１６】この外筒金具４０のゴム加硫成形品Ｍの外
周ヘの取り付けは、水を満たした液槽中にゴム加硫成形
品Ｍと外筒金具４０を浸漬し、その状態で外筒金具４０
にゴム加硫成形品Ｍを挿入し、外筒金具４０に絞り加工
を施すことにより行われる。ここでは封入されるべき液
体として不凍液が用いられている。これにより、外筒金
具４０の内面とゴム弾性体３０に囲まれて、４個所の凹
部３４，３５内は液密的に閉塞されて上側の左右一対の
液室４４及び下側の左右一対の液室４５が形成される。
また、外筒金具４０と上記溝部３６，３７との間には、
各一対の液室４４，４５間を連結する上下のオリフィス
通路４６，４７が設けられる。なお、ゴムシール部４１
は、外筒金具４０の内壁面に取り付けられているが、こ
れに限らず、予め中間金具２０の外側表面に設けるよう
にしてもよい。

【００１７】以上のように構成された液体封入式防振装
置１０は、図１２及び図１３に示すように、軸心を車両
の前後方向に向けて配置されており、ゴム弾性体３０の
垂直腕部３２が上下を向き水平腕部３３が左右に向いて
おり、上下に設けたオリフィス通路４６，４７を介して
それぞれ左右一対の液室４４，４５が連通された状態に
なっている。この状態で、外筒金具４０がサスペンショ
ンアーム４に固定され、内筒金具１１が車体側取付部材
３に固定されている。

【００１８】これにより、液体封入式防振装置１０は、
上下方向の静ばね定数は、ゴム弾性体３０の上下一対の
垂直腕部３２により高くされており、また左右方向の静
ばね定数は、左右一対の水平腕部３３により高くされて
いるので、サスペンションアーム支持用の防振装置とし
て必要な上下左右方向の剛性が高いという要件を満たし
ている。さらに、上下一対の垂直腕部３２に設けたオリ
フィス通路４６，４７を通して左右の液室４４，４５の
液体が流通し、この液体の流通によるオリフィス通路４
６，４７における液柱共振作用により、左右方向の動ば
ね定数を低くすることができる。

【００１９】従って、液体封入式防振装置により、車輪
側からサスペンションアーム４を通して伝播された左右
方向の振動を効果的に減衰させることができ、左右方向
の振動による１００Ｈｚ付近の低周波数のロードノイズ
を効果的に抑制することができ、車両の乗り心地を向上
させることができる。また、水平腕部３３の径方向の肉
厚が軸心に向けて減少するように形成されていることに
より、上記凹部３４，３５の体積を大きくすることがで
き、その結果、オリフィス通路４６，４７における液柱
共振作用がより効果的に行われ、防振装置による振動減
衰効果がさらに高められる。

【００２０】つぎに、上記実施形態の具体的実験結果に
ついて、図８により説明する。本発明に係る試験品と、
比較として従来の非液体封入式の防振装置を比べた。図
８から明らかなように、２００Ｈｚ以下の周波数域で、
試験品（図中、実線で示す）の動ばね定数が、従来品
（図中、点線で示す）を大きく下回っており、１００Ｈ
ｚ近辺での低周波数域における試験品の振動低減効果が
格段に大きいことが明かである。

【００２１】つぎに、本発明の他の実施形態について説
明する。本実施形態においては、ゴム弾性体３０の垂直
腕部３２と外筒金具４０との間に設ける上下のオリフィ
ス通路について、その幅あるいは長さあるいはその両者
を変えることによりその容積を変更するようにしたもの
である。例えば、長さを変えた例として、図９に示すよ
うに、上側オリフィス通路５１の長さを下側オリフィス
通路５２の長さより長くしたものである。また、幅を変
えた例として、図１０に示すように、上側オリフィス通
路５３の幅を下側オリフィス通路５４の幅より長くした
ものである。オリフィス通路の長さ及び幅についての変
更例は、上記したものに限らず、さらに幅及び長さの両
方を変えてもよい。

【００２２】このように、防振装置の上下のオリフィス
通路の容積を互いに異ならせたことにより、それぞれの
オリフィス通路に応じた共振周波数のピークが２箇所に
形成されることになり、それに対応して動ばね定数の低
下する箇所が２箇所発生する。その結果、本実施形態に
よれば、異なった周波数域での振動低減効果を得ること
ができる。

【００２３】つぎに、上記他の実施形態の具体的実験結
果について、図１１により説明する。本発明に係る試験
品と、比較として従来の非液体封入式の防振装置を比べ
た。図１１から明らかなように、２００Ｈｚ以下及び３
００Ｈｚ近辺の周波数域で、試験品（図中、実線で示
す）の動ばね定数が、従来品（図中、点線で示す）をそ
れぞれ下回っており、これら両周波数域における試験品
の振動低減効果が大きいことが明かである。

【００２４】なお、上記実施形態において示した液体封
入式防振装置の具体的構造等についてはこれに限るもの
ではない。また、上記実施形態では、弾性体部はゴム弾
性体であることが好ましいが、その他弾性体エラストマ
ー等であってもよい。さらに、上記実施形態では、内筒
金具が車体側取付部材に、外筒金具がサスペンションア
ームに固定されているが、逆にしてもよい。その他、上
記実施形態に示した液体封入式防振装置については、一
例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種
々の形態で実施することができる。

【００２５】

【発明の効果】上記請求項１の発明によれば、液体封入
式防振装置は、上下方向及び左右方向の静ばね定数が高
められると共に、低周波数域での左右方向の動ばね定数
が低減されて左右方向の振動伝達を抑えることができ
る。その結果、液体封入式防振装置により、上下方向及
び左右方向の剛性を確保しつつ、左右方向の振動による
低周波数のロードノイズを効果的に抑制することがで
き、車両の乗り心地を向上させることができる。

【００２６】また、水平腕部の周方向の肉厚を軸心向け
て小さくなるようにしたことにより、左右方向の弾性体
の剛性を損なうことなく、液室の容積をより広く確保す
ることができ、オリフィス通路における共振作用をより
効果的に発揮させることができる（請求項２の発明の効
果）。さらに、上下のオリフィス通路の容積を異ならせ
て、共振周波数のピークが２箇所に形成したことによ
り、異なった周波数域での振動低減効果を得ることがで
きる（請求項３の発明の効果）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である液体封入式防振装置を
概略的に示す図２に示すＩ−Ｉ線方向の断面図である。

【図２】同液体封入式防振装置を概略的に示す図1に示
すＩＩ−ＩＩ線方向の断面図である。

【図３】同液体封入式防振装置を構成するゴム加硫成形
品を概略的に示す側面図である。

【図４】ゴム加硫成形品を示す正面図である。

【図５】ゴム加硫成形品を示す平面図である。

【図６】図４に示すＶＩ−ＶＩ線方向の断面図である。

【図７】図３に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線方向の断面図であ
る。

【図８】同液体封入式防振装置に入力する振動の振動周
波数に対する動ばね定数の関係を示すグラフである。

【図９】他の実施形態である液体封入式防振装置を概略
的に示す横断面図である。

【図１０】他の実施形態である液体封入式防振装置を概
略的に示す縦断面図である。

【図１１】他の実施形態である液体封入式防振装置に入
力する振動の振動周波数に対する動ばね定数の関係を示
すグラフである。

【図１２】車両における液体封入式防振装置の取り付け
状態を前方から見て概略的に示す説明図である。

【図１３】車両における液体封入式防振装置の取り付け
状態を上方から見て概略的に示す説明図である。

【符号の説明】

１０…液体封入式防振装置、１１…内筒金具、２０…中
間金具、２１…リング部、２２，２３…連結部、３０…
ゴム弾性体、３１…側壁部、３２…垂直腕部、３３…水
平腕部、３４，３５…凹部、３６，３７…溝部、４０…
外筒金具、４１…ゴムシール部、４４，４５…液室、４
６，４７…オリフィス通路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の車輪側部材に一端にて固定されて
   横方向に延びるサスペンションアームと、該サスペンシ
   ョンアームの他端側が取り付けられる車体側取付部材と
   の間に、軸方向が車両の前後方向に向いた状態で介装さ
   れて、該サスペンションアームと車体側取付部材とを弾
   性的に連結する液体封入式防振装置であって、 前記サスペンションアーム及び車体側取付部のうちのい
   ずれか一方に固定される筒状の内筒金具と、 該内筒金具の外側に離間して同軸状に配設されて、前記
   サスペンションアーム及び車体側取付部の他方に固定さ
   れる筒状の外筒金具と、 前記内筒金具と外筒金具の軸方向両端側にて該内筒金具
   及び外筒金具間を周方向全周にわたって連結する一対の
   側壁部と、該一対の側壁部間を軸方向にかつ上下方向に
   延びて該一対の側壁部と該内筒金具及び外筒金具間を連
   結する上下一対の垂直腕部と、該一対の側壁部間を軸方
   向にかつ横方向に延びて該一対の側壁部と該内筒金具及
   び外筒金具間を連結する左右一対の水平腕部とを有し、
   前記外筒金具との間に上下左右に液体が封入される４個
   の空間である液室を形成する弾性体部と、 前記上下一対の垂直腕部の前記外筒金具との境界領域に
   て、所定幅で周方向に延びて前記左右方向の一対の液室
   間を連通させる上下一対のオリフィス通路とを設けたこ
   とを特徴とする液体封入式防振装置。
2. 【請求項２】 前記一対の水平腕部の上側面及び下側面
   を軸心方向に向けて傾斜させ、該水平腕部の周方向の肉
   厚を軸心に向けて小さくなるようにしたことを特徴とす
   る前記請求項１に記載の液体封入式防振装置。
3. 【請求項３】 前記一対のオリフィス通路の軸方向の幅
   及び／又は周方向の長さを、それぞれ異ならせたことを
   特徴とする前記請求項１又は請求項２に記載の液体封入
   式防振装置。